MW級儲(chǔ)能系統(tǒng)技術(shù)方案

1、1MW*2h儲(chǔ)能系統(tǒng)技術(shù)方案有限公司2017目錄1、供貨范圍.12、執(zhí)行標(biāo)準(zhǔn).13、整體方案.33.1系統(tǒng)組成 .33.2總體方案 .34、儲(chǔ)能變流器方案 .44.1電氣配置方案 .44.2關(guān)鍵參數(shù)及技術(shù)指標(biāo) .54.3控制功能 .64.3.1運(yùn)行控制 .64.3.2并網(wǎng)運(yùn)行技術(shù)要求 .74.3.3離網(wǎng)運(yùn)行技術(shù)要求 .84.4保護(hù)功能 .84.4.1硬件保護(hù) .84.4.2軟件保護(hù) .94.5事件記錄 .104.6結(jié)構(gòu)方案 .105、電池成組方案 .125.1電池成組 .125.2電芯選擇 .125.3電池箱選擇 .135.4電池柜選擇 .135.5總控柜選擇 .145.6電池管理系統(tǒng)選擇 .

2、155.7結(jié)構(gòu)布置方案 .166、結(jié)語 .161、供貨范圍表 1-1供貨清單一覽表序號類別名稱規(guī)格型號數(shù)量隔離變壓器SCB10-12501 套1變壓器柜35kV/0.315kV/0.315kV柜體/2 面2開關(guān)柜/1 面3儲(chǔ)能系統(tǒng)儲(chǔ)能變流器PCS-5002 套BMS/2 套單體電池3.2V/200Ah3136 只4電池成組電池柜16 面總控柜2 面電纜2 套2、執(zhí)行標(biāo)準(zhǔn)下列標(biāo)準(zhǔn)所包含的條文， 通過引用而構(gòu)成本技術(shù)方案的基本條文。 在本條件書出版時(shí)，所示版本均為有效。所有標(biāo)準(zhǔn)都應(yīng)是最新版本， 如標(biāo)準(zhǔn)間出現(xiàn)矛盾時(shí)，則按最新標(biāo)準(zhǔn)執(zhí)行或按雙方商定的標(biāo)準(zhǔn)執(zhí)行。DL/T 527-2002靜態(tài)繼電保護(hù)裝置逆

3、變電源技術(shù)條件GB/T 13384-2008機(jī)電產(chǎn)品包裝通用技術(shù)條件GB/T 14537-1993量度繼電器和保護(hù)裝置的沖擊與碰撞試驗(yàn)GB/T 14598.27-2008量度繼電器和保護(hù)裝置第 27 部分：產(chǎn)品安全要求DL/T 478-2001靜態(tài)繼電保護(hù)及安全自動(dòng)裝置通用技術(shù)條件GB/T 191-2008包裝儲(chǔ)運(yùn)圖示標(biāo)志GB/T 2423.1-2008電工電子產(chǎn)品環(huán)境試驗(yàn)第 2 部分：試驗(yàn)方法 試驗(yàn) A：低溫GB/T 2423.2-2008電工電子產(chǎn)品環(huán)境試驗(yàn)第 2 部分：試驗(yàn)方法 試驗(yàn) B：高溫GB/T 2423.3-2006電工電子產(chǎn)品環(huán)境試驗(yàn)第 2 部分：試驗(yàn)方法 試驗(yàn)Cab：恒定濕熱

4、試驗(yàn)1GB/T 2423.8-1995電工電子產(chǎn)品環(huán)境試驗(yàn)第 2部分：試驗(yàn)方法試驗(yàn)Ed：自由跌落GB/T 2423.10-2008電工電子產(chǎn)品環(huán)境試驗(yàn)第 2部分：試驗(yàn)方法試驗(yàn)Fc：振動(dòng)（正弦）GB 4208-2008外殼防護(hù)等級（ IP 代碼）GB 3859.1-1993半導(dǎo)體變流器基本要求的規(guī)定GB 3859.2-1993半導(dǎo)體變流器應(yīng)用導(dǎo)則GB 3859.3-1993半導(dǎo)體變流器變壓器和電抗器GB/T 17626-2006電磁兼容 試驗(yàn)和測量技術(shù)GB 14048.1-2006低壓開關(guān)設(shè)備和控制設(shè)備 第 1 部分：總則GB 7947-2006人機(jī)界面標(biāo)志標(biāo)識的基本和安全規(guī)則導(dǎo)體的顏色或數(shù)字標(biāo)

5、識GB/T 15945-2008電能質(zhì)量 電力系統(tǒng)頻率允許偏差GB/T 12325-2008電能質(zhì)量 供電電壓允許偏差GB/T 15543-2008電能質(zhì)量 三相電壓允許不平衡度GB/T 12326-2008電能質(zhì)量 電壓波動(dòng)和閃變GB/T 14549-1993電能質(zhì)量 公用電網(wǎng)諧波GB/T 17215.322-2008交流電測量設(shè)備 特殊要求 第 22 部分：靜止式有功電能表（ 0.2S級和 0.5S 級）DL/T 614-2007多功能電能表DL/T 645-2007多功能電能表通信協(xié)議GB 8702-88電磁輻射防護(hù)規(guī)定DL/T 5429-2009電力系統(tǒng)設(shè)計(jì)技術(shù)規(guī)程DL/T 5136-

6、2001火力發(fā)電廠、變電所二次接線設(shè)計(jì)技術(shù)規(guī)程DL/T 620-1997交流電氣裝置的過電壓保護(hù)和絕緣配合DL/T 621-1997交流電氣裝置的接地GB 50217-2007電力工程電纜設(shè)計(jì)規(guī)范GB 2900.11-1988蓄電池名詞術(shù)語IEC 61427-2005光伏系統(tǒng)（ PVES）用二次電池和蓄電池組一般要求和試驗(yàn)方法2IEEE 1578-2007固定蓄電池電解質(zhì)溢出處理和管理的推薦實(shí)施規(guī)程GB_19160包裝容器危險(xiǎn)品包裝用塑料罐GB 18191包裝容器危險(xiǎn)品包裝用塑料桶以及其他 IEC標(biāo)準(zhǔn)3、整體方案3.1 系統(tǒng)組成1MW*2h儲(chǔ)能系統(tǒng)由 2 套 500kW*2h電池儲(chǔ)能系統(tǒng)構(gòu)成，

7、 每套系統(tǒng)主要組成部分如下：開關(guān)柜；變壓器柜；儲(chǔ)能變流器儲(chǔ)能電池及附件電池管理系統(tǒng)電池柜總控柜系統(tǒng)連接電纜及附件3.2 總體方案儲(chǔ)能系統(tǒng)包含兩套500kW*2h 電池儲(chǔ)能單元，通過一臺(tái)分裂式變壓器1250KVA/35kV/0.315kV/0.315kV）接入 35kV 母線（亦可通過 10kV 升壓變接入10kV 母線）。每套儲(chǔ)能單元包含1 套 500kW 儲(chǔ)能變流器（ PCS）及連接的電池組、電池管理系統(tǒng)和總控柜，總控柜連接電池組后接入儲(chǔ)能變流器直流側(cè)。BMS 與 PCS通訊，上傳主要電池組電壓、電流、溫度、可充放功率等主要參數(shù)；BMS 和 PCS與后臺(tái)監(jiān)控系統(tǒng)通訊， 將運(yùn)行參數(shù)上傳到監(jiān)控系

8、統(tǒng)；監(jiān)控系統(tǒng)下發(fā)遙控、 遙調(diào)指令，對儲(chǔ)能變流器進(jìn)行充放電控制。系統(tǒng)結(jié)構(gòu)圖如下：3站級監(jiān)控35kV母線高壓開關(guān)柜1000KVA35kV/0.315kVPCSPCS儲(chǔ)能電池BMSBMS500kW2h儲(chǔ)能系統(tǒng)500kW2h儲(chǔ)能系統(tǒng)圖 3-1 電池儲(chǔ)能系統(tǒng)結(jié)構(gòu)圖4、儲(chǔ)能變流器方案4.1 電氣配置方案儲(chǔ)能變流器采用單套容量按照500kW 進(jìn)行設(shè)計(jì)。500kW PCS通過變壓器接入 35kV 交流電網(wǎng)， PCS直流側(cè)連接多組儲(chǔ)能電池組。R7QF4EMI2QF2HLdcCB+1UQF1 HLaEMI1KM11L2L1HLa1VHLb1HLb1WHLc1HLcCB-C4圖 4-1 儲(chǔ)能變流器主電路拓?fù)鋱D44.

9、2 關(guān)鍵參數(shù)及技術(shù)指標(biāo)表 4-1 技術(shù)參數(shù)表序號 項(xiàng)目參數(shù)交流側(cè)參數(shù)（并網(wǎng)模式）1額定功率500 kVA2交流接入制式三相三線3無功輸出范圍-500 kVar+500 kVar4額定電壓AC315V（有效值）5允許電壓范圍AC315V15%6額定頻率50 Hz7允許頻率范圍47.5 Hz51.5 Hz8總電流畸變（率iTHD）3%9功率因數(shù)0.99（額定功率）10功率因數(shù)調(diào)節(jié)范圍0.9（超前）0.9（滯后）11充放電切換時(shí)間100 ms交流側(cè)參數(shù)（離網(wǎng)模式）12額定電壓AC315 V13電壓調(diào)節(jié)范圍AC 267VAC 362V14穩(wěn)壓精度3%15電壓不平衡度不平衡度要小于2%，短時(shí)小于4%（3

10、s1min）16電壓失真度3%（額定線性負(fù)載）17額定頻率50 Hz18頻率調(diào)節(jié)范圍49.5 Hz50.5 Hz19電壓過渡變換范圍10%（電阻負(fù)載0100%）直流側(cè)參數(shù)20直流電壓范圍DC530VDC900 V21直流側(cè)最大電流900 A22穩(wěn)壓精度 1%23穩(wěn)流精度 1%24直流電壓紋波 2%25直流電流紋波 2%系統(tǒng)參數(shù)26最大轉(zhuǎn)換效率97%27尺寸1600*2060*80028噪聲75 dB（距裝置1m處）29冷卻方式強(qiáng)制風(fēng)冷30絕緣電阻100 M31介質(zhì)強(qiáng)度交流50 Hz、有效值2500 V(直流3500 V)，1 min32防護(hù)等級IP20環(huán)境參數(shù)33允許環(huán)境溫度-10 +4553

11、4允許相對濕度95無冷凝35海拔高度海拔高度 1000m；海拔高度1000 時(shí)m，應(yīng)按GB/T 3859規(guī).2定降額使用。顯示和通信36人機(jī)界面觸摸屏37通信接口后臺(tái)LAN2 路電池CAN/RS4852 路38通信規(guī)約后臺(tái)IEC104、Modbus TCP、IEC61850-9-2+goose電池CAN2.0B/MODBUS4.3 控制功能運(yùn)行控制啟動(dòng)與關(guān)機(jī)裝置啟動(dòng)時(shí)首先自檢， 具有完善的軟硬件自檢功能， 裝置故障或異常時(shí)告警并詳細(xì)記錄相關(guān)信息。啟動(dòng)時(shí)確認(rèn)與 BMS、監(jiān)控系統(tǒng)通信正常。裝置設(shè)有自復(fù)位電路， 在正常情況下， 裝置不會(huì)出現(xiàn)程序死循環(huán)的情況，在因干擾而造成程序死循環(huán)時(shí)， 能通過自復(fù)位

12、電路自動(dòng)恢復(fù)正常工作。復(fù)位后仍不能正常工作時(shí)，能發(fā)出異常信號或信息。啟動(dòng)時(shí)間：從 PCS裝置收到啟動(dòng)命令到額定功率運(yùn)行時(shí)間不超過5s。關(guān)停時(shí)間：任意工況下，從 PCS裝置接受關(guān)停指令到交流側(cè)開關(guān)斷開所用時(shí)間不超過 200ms。裝置的控制方式PCS裝置設(shè)置兩種控制模式：就地控制模式，遠(yuǎn)方控制模式。就地模式：在該模式下，可接受 BMS信息， PCS不接收遠(yuǎn)方控制單元命令，由維護(hù)人員對 PCS或蓄電池進(jìn)行維護(hù)及調(diào)試。遠(yuǎn)方控制模式： 在該模式下， 可接受 BMS信息，接受遠(yuǎn)方上位機(jī)控制單元下發(fā)的指令并執(zhí)行，不接受就地控制單元下發(fā)的指令?，F(xiàn)地控制在柜體的操作面板上完成， 遠(yuǎn)方控制通過監(jiān)控系統(tǒng)按照通訊規(guī)約

13、下達(dá)控制指令來完成。裝置的運(yùn)行模式：運(yùn)行模式有“并網(wǎng)運(yùn)行”模式、“離網(wǎng)運(yùn)行”模式。“并網(wǎng)運(yùn)行”模式分為并網(wǎng)充電狀態(tài)、并網(wǎng)放電狀態(tài)、待機(jī)狀態(tài)、故障狀態(tài)6和緊急停機(jī)狀態(tài)五種工作狀態(tài)；“離網(wǎng)運(yùn)行” 模式有離網(wǎng)運(yùn)行狀態(tài)、 待機(jī)狀態(tài)、故障狀態(tài)和緊急停機(jī)狀態(tài)四種工作狀態(tài)；運(yùn)行狀態(tài)切換：PCS裝置能快速切換運(yùn)行狀態(tài)，從額定功率并網(wǎng)充電模式狀態(tài)轉(zhuǎn)為額定功率并網(wǎng)放電狀態(tài)所需的時(shí)間應(yīng)小于100ms；通用技術(shù)要求：PCS裝置可接收監(jiān)控系統(tǒng)的控制指令對電池進(jìn)行充放電。PCS裝置能處理電池管理系統(tǒng)的各種告警信息，以確保電池的安全。PCS裝置的充放電策略充分考慮分系統(tǒng)內(nèi)的蓄電池的充放電特性。PCS裝置與分系統(tǒng)內(nèi)的蓄電池管

14、理系統(tǒng)(BMS)通信，依據(jù)蓄電池管理系統(tǒng)提供的數(shù)據(jù)動(dòng)態(tài)調(diào)整充放電參數(shù)、執(zhí)行相應(yīng)動(dòng)作， 實(shí)現(xiàn)對充放電電壓和電流的閉環(huán)控制，以滿足蓄電池在各個(gè)充放電階段的各項(xiàng)性能指標(biāo)。PCS控制設(shè)備具備完善的測控功能，符合電網(wǎng)相關(guān)變電站自動(dòng)化系統(tǒng)的要求。并網(wǎng)運(yùn)行技術(shù)要求1）直流電壓紋波系數(shù)PCS裝置在進(jìn)行充放電時(shí)，直流側(cè)電壓紋波2%。2）電池保護(hù)性充放電要求對儲(chǔ)能電池進(jìn)行充放電時(shí)， PCS應(yīng)能根據(jù)電池管理系統(tǒng)發(fā)送的最大允許可充放電流要求，自動(dòng)調(diào)整裝置的充放電策略，實(shí)現(xiàn)對電池的保護(hù)性充放電。3）電池充放電截止的判據(jù)當(dāng)收到 BMS過充、放電告警信號、蓄電池單元端電壓值升高到充電截止電壓，或者充電電流降低到一定限值時(shí)停

15、止對蓄電池的充、放電。4）電能質(zhì)量PCS裝置應(yīng)具有相應(yīng)的控制功能確保交流輸出電能質(zhì)量滿足節(jié)3.2 的規(guī)定。5）輸出功率控制PCS應(yīng)能在容量范圍內(nèi)接受監(jiān)控系統(tǒng)的指令，快速連續(xù)調(diào)節(jié)輸出有功功率(P)和無功功率 (Q) ，實(shí)現(xiàn)有功、無功解耦控制。PCS裝置的最大功率變化率應(yīng)滿足并網(wǎng)標(biāo)準(zhǔn)和調(diào)度要求。76）調(diào)頻功能PCS裝置應(yīng)具有參與系統(tǒng)調(diào)頻功能。 當(dāng)外界負(fù)荷波動(dòng)， 電網(wǎng)頻率變化時(shí)， PCS 在其可調(diào)容量允許的范圍內(nèi)， 充分利用自身反饋速度快的特征， 改變其輸出功率，參與系統(tǒng)頻率的調(diào)節(jié)，減少電網(wǎng)頻率的變化，發(fā)揮儲(chǔ)能站做為“虛擬電廠”的調(diào)頻作用。該功能主要由儲(chǔ)能站站控系統(tǒng)與 PCS控制器根據(jù)本地信息自動(dòng)實(shí)

16、現(xiàn)， 但是相關(guān)控制參數(shù)應(yīng)可由監(jiān)控系統(tǒng)站控層遠(yuǎn)方設(shè)置與修改。離網(wǎng)運(yùn)行技術(shù)要求PCS裝置應(yīng)區(qū)分計(jì)劃與非計(jì)劃離網(wǎng)運(yùn)行， 通過防孤島保護(hù)來避免非計(jì)劃離網(wǎng)運(yùn)行。計(jì)劃離網(wǎng)運(yùn)行時(shí)， 應(yīng)按照設(shè)定的條件脫離主網(wǎng)， 在容量范圍內(nèi)為部分負(fù)荷提供頻率和電壓穩(wěn)定的電能。4.4 保護(hù)功能從層次上劃分， PCS的保護(hù)分為三層保護(hù)。模塊級保護(hù)，主要包括 IGBT 驅(qū)動(dòng)板自帶的底層硬件短路保護(hù)和控制器自帶的硬件過流過壓保護(hù)；裝置級保護(hù)， 主要指 PCS裝置控制器通過軟件計(jì)算或者檢測到本裝置的內(nèi)部故障而觸發(fā)的過流、過溫、過壓等保護(hù)；系統(tǒng)級保護(hù)，主要指 PCS裝置控制器通過軟件計(jì)算系統(tǒng)電壓、頻率而判斷出系統(tǒng)故障時(shí)而觸發(fā)的保護(hù)。從實(shí)

17、現(xiàn)途徑上劃分， PCS的保護(hù)分為硬件保護(hù)和軟件保護(hù)。硬件保護(hù)PCS裝置的硬件故障保護(hù)包括：IGBT 模塊過流（底層驅(qū)動(dòng)板觸發(fā)、控制器硬件比較器動(dòng)作觸發(fā)）； IGBT 模塊過溫（底層驅(qū)動(dòng)板觸發(fā)）；直流母線硬件過壓故障（控制器硬件比較器動(dòng)作觸發(fā)）；直流母線硬件過流故障（控制器硬件比較器動(dòng)作觸發(fā)）；交流側(cè)硬件過流保護(hù)故障（控制器硬件比較器動(dòng)作觸發(fā)）。當(dāng)裝置檢測到上述緊急故障后，立即封脈沖， 跳交直流兩側(cè)斷路器， 停機(jī)告警。故障清除后，手動(dòng)復(fù)歸故障標(biāo)志，PCS裝置可繼續(xù)投入使用。8軟件保護(hù)軟件保護(hù)功能包含以下內(nèi)容：1）直流電壓保護(hù)PCS裝置應(yīng)配置直流母線電壓保護(hù)，宜設(shè)置直流母線過壓、直流母線欠壓保護(hù)。

18、各保護(hù)應(yīng)設(shè)置相應(yīng)的軟壓板，保護(hù)功能投退受各自軟壓板獨(dú)立控制。2）直流過流保護(hù)PCS裝置配置直流過流保護(hù)，各保護(hù)應(yīng)設(shè)置相應(yīng)的軟壓板，保護(hù)功能投退受各自軟壓板獨(dú)立控制。3）交流電流保護(hù)PCS裝置配置交流電流保護(hù)，設(shè)置交流過流。各保護(hù)應(yīng)設(shè)置相應(yīng)的軟壓板，保護(hù)功能投退受各自軟壓板獨(dú)立控制。4）過溫保護(hù)除硬件溫度保護(hù)外， 裝置還配置數(shù)字溫度保護(hù)。 過溫保護(hù)設(shè)置為段式， 過溫高定值保護(hù)動(dòng)作后， 裝置封脈沖， 并轉(zhuǎn)為停機(jī)狀態(tài)， 溫度恢復(fù)后故障標(biāo)志自動(dòng)清除。過溫低定值保護(hù)動(dòng)作后，啟動(dòng)變流器冷卻系統(tǒng)。5）電壓異常 ( 過壓 / 欠壓 ) 保護(hù)PCS裝置應(yīng)配置交流電壓保護(hù)，在并網(wǎng)運(yùn)行時(shí)電網(wǎng)過壓、電網(wǎng)欠壓保護(hù)，離網(wǎng)

19、運(yùn)行時(shí)宜設(shè)置欠保護(hù)。各保護(hù)應(yīng)設(shè)置相應(yīng)的軟壓板，保護(hù)功能投退受各自軟壓板獨(dú)立控制。表 4-2 異常電壓的響應(yīng)電壓 (PCS交流輸出端 )最大跳閘時(shí)間 aV85% V2.0s標(biāo)稱85% V標(biāo)稱V標(biāo)稱繼續(xù)運(yùn)行115% V115% VV2.0s標(biāo)稱最大跳閘時(shí)間是指異常狀態(tài)發(fā)生到PCS停止向電網(wǎng)供電的時(shí)間。 主控與監(jiān)測電路應(yīng)切實(shí)保持與電網(wǎng)的連接，從而繼續(xù)監(jiān)視電網(wǎng)的狀態(tài)，使得“恢復(fù)并網(wǎng)”功能有效。6）頻率異常 ( 高頻 / 低頻 )當(dāng) PCS并網(wǎng)放電時(shí)應(yīng)具備一定的耐受系統(tǒng)頻率異常的能力，能夠在電網(wǎng)頻率9偏離下運(yùn)行。系統(tǒng)發(fā)生頻率異常時(shí)， PCS并網(wǎng)充電狀態(tài)根據(jù)下表電網(wǎng)運(yùn)行要求而定。表 4-3 儲(chǔ)能站在電網(wǎng)頻

20、率異常時(shí)的運(yùn)行時(shí)間要求頻率范圍運(yùn)行要求低于 47.5HZ停止向電網(wǎng)線路送電，且不允許處于停運(yùn)狀態(tài)的儲(chǔ)能站并網(wǎng)。47.551.5HZ繼續(xù)運(yùn)行高于 51.5HZ停止向電網(wǎng)線路送電，且不允許處于停運(yùn)狀態(tài)的儲(chǔ)能站并網(wǎng)。7）三相不平衡保護(hù)電網(wǎng)正常運(yùn)行時(shí)，負(fù)序電壓不平衡度小于2%，短時(shí)不超過 4%（短時(shí) 3s-1min ）當(dāng)電網(wǎng)負(fù)序電壓不滿足要求時(shí)，PCS裝置能可靠退出運(yùn)行。8）防孤島保護(hù)PCS具備快速監(jiān)測孤島且立即斷開與電網(wǎng)連接的能力，其防孤島保護(hù)應(yīng)與電網(wǎng)側(cè)線路保護(hù)相配合。9）相序錯(cuò)誤保護(hù)當(dāng)變流器發(fā)生電網(wǎng)側(cè)相序接入錯(cuò)誤時(shí)，應(yīng)能可靠保護(hù)。10）通訊故障保護(hù)當(dāng) PCS內(nèi)部通訊異常時(shí)， PCS停機(jī)。（PCS與

21、 BMS異常時(shí)， PCS停機(jī)）。4.5 事件記錄裝置可以保存至少5000 條動(dòng)作報(bào)告和操作記錄，停電不丟失。4.6 結(jié)構(gòu)方案儲(chǔ)能變流器柜體包括交流進(jìn)線柜（右） 、功率柜（中）、直流出線柜（左）三單元，設(shè)計(jì)為單柜體安裝的方式。柜體尺寸（寬深高）為1600mm*800mm*2060mm。10圖 4-2 儲(chǔ)能變流器外形圖儲(chǔ)能變流器柜體內(nèi)交直流進(jìn)出線均采用下進(jìn)出線方式， 功率模塊后部均安裝風(fēng)機(jī)用于散熱抽風(fēng)，人機(jī)界面安裝在交流進(jìn)線柜門上部1.75 米高度處。另外為方便用戶了解設(shè)備狀態(tài)，在交流進(jìn)線柜上方設(shè)置了電源指示燈、運(yùn)行指示燈和故障指示燈，以及在人機(jī)界面下方安置了一個(gè)用于應(yīng)急處理的緊急停機(jī)按鍵。PCS

22、底部示意圖如圖 4- 3 所示，其中直流出線柜與交流進(jìn)線柜柜體各布置了兩個(gè)電纜通道，直流出線柜電纜通道為電池動(dòng)力電纜引入通道，交流進(jìn)線柜電纜通道為電網(wǎng)動(dòng)力電纜、通訊電纜的引入通道。110012713*256 25 07 7750750501600圖 4-3 PCS 底部布置圖5、電池成組方案5.1 電池成組1MW/2MWh儲(chǔ)能系統(tǒng)包含兩套0.5MW/1MWh儲(chǔ)能單元，1MWh磷酸鐵鋰電池堆采用模塊化設(shè)計(jì)，包含1 個(gè)總控柜、 8 個(gè)電池柜，總?cè)萘繛?MWh。每個(gè)電池柜由14 箱電池串聯(lián)組成， 每箱電池包含 14 只磷酸鐵鋰單體電池， 1 并 14 串連接，電池規(guī)格為 3.2V/200Ah ；每箱

23、電池電壓為 3.2V 14=44.8V，額定容量為 8.96kWh，每組電池端口電壓為 38.4V 17=627.2V，電壓范圍為 529.2V715.4V，額定容量為 8.96kWh 14=125.44kWh， 8 面 電池柜并聯(lián)后總?cè)萘繛?125.44kWh 8=1003.52kWh。 8 個(gè)電池柜之間為并聯(lián)關(guān)系， 8 個(gè)電池柜的直流電纜在總控柜匯流， 匯流后接入儲(chǔ)能變流器直流側(cè)。5.2 電芯選擇電池系統(tǒng)單體采用200AH鋰離子電池， 磷酸鐵鋰作為電池的正極材料，因?yàn)榱姿徼F鋰材料在熱失控時(shí)，化學(xué)反應(yīng)不會(huì)釋氧，因此是目前相對最安全的鋰離子電池材料之一。因此本系統(tǒng)選擇磷酸鐵鋰電芯作為電池系統(tǒng)的

24、基本單元，大大降低了產(chǎn)品燃燒、爆炸的可能性，提高了電池系統(tǒng)的安全可靠性。大容量電池采用方形鋼殼設(shè)計(jì)，避免電芯表面被機(jī)械損壞而導(dǎo)致電芯內(nèi)部受損的可能性，提高了產(chǎn)品的安全性能。設(shè)計(jì)的動(dòng)力儲(chǔ)能電芯上均安裝有一個(gè)薄膜形防爆閥，也能確保在任何極端12情況下，像內(nèi)部短路，電池過充過放等等導(dǎo)電芯里面迅速聚集大量氣體可以通過防暴閥排出，可以確保電芯不會(huì)爆炸，因此，電芯的選擇與設(shè)計(jì)，已充分考慮電芯及系統(tǒng)的安全性。5.3 電池箱選擇電池箱包含 1 并 14 串的電池組、電池監(jiān)測單元及相關(guān)的連接線纜和連接端子。主要功能：充電時(shí)將電能轉(zhuǎn)變?yōu)榛瘜W(xué)能儲(chǔ)能起來， 放電時(shí)將化學(xué)能轉(zhuǎn)變?yōu)殡娔茚尫懦鋈ィ?另外 CSC采集單體電池

25、電壓， 電池箱內(nèi)溫度， 單體電壓均衡，向 SBMU發(fā)送數(shù)據(jù)和接受 SBMU指令。電池箱外部主要接口介紹如下：電池箱正 / 負(fù)極：用于電池箱之間連接。電池箱正負(fù)極外有高壓絕緣護(hù)蓋保護(hù)，正負(fù)極之間線束拆卸時(shí)，先拆開高壓絕緣護(hù)蓋。電池監(jiān)測單元：負(fù)責(zé)管理電池箱內(nèi)的 14 串電池組，具備單體電芯電壓檢測、溫度檢測和電芯均衡等功能，可直接插拔，便于快速維護(hù)。CAN通訊及 12V電源接口：為 CSC提供 12V 工作電源和 SBMU/CSC之間CAN網(wǎng)絡(luò)連接。5.4 電池柜選擇一個(gè)電池柜由 14 電池箱和 1 個(gè)主控箱加電池柜外殼及附屬零件組成，用高壓線纜將 14 個(gè)電池箱和主控箱串聯(lián)連接， 14 個(gè)電池箱

26、為能量存儲(chǔ)單元， 主控箱為控制單元。對外與總控柜通過 DC高壓線纜、 AC 220V 線、 CAN通訊線連接，進(jìn)行電能和信息傳遞。電池柜的主要結(jié)構(gòu)介紹如下：電池箱：電池柜最主要的基本單元，用于電量存儲(chǔ)主控箱：用于電池柜內(nèi)電池信息管理和電路控制電源指示燈：只是電池柜 DC 12V和直流高壓電路狀態(tài)電池柜對外接線口：用于電池柜與外部連接柜頂風(fēng)機(jī)：用于電池柜內(nèi)外部空氣交換安裝支架：用于電池柜安裝固定13表 5-1 電池柜性能參數(shù)表序號項(xiàng)目規(guī)格1最高充電電壓715.4V2標(biāo)稱電壓627.2V3工作電壓范圍529.2V 715.4V4平均放電電量 (0.5C)134.85kWh 100A 放電標(biāo)準(zhǔn)充電

27、: 0.33C（ 66A）5充電電流快速充電 : 0.7C（ 140A）瞬間充電（ 10s）: 1.0C（200A）6標(biāo)準(zhǔn)充電模式0.33C（ 66A） 恒流（ CC） 充電到 715.4V, 然后恒壓（ CV）到充電電流0.05C（ 10A）充電截止7充電時(shí)間（滿放到滿標(biāo)準(zhǔn)充電時(shí)間：3 小時(shí)充）快速充電時(shí)間：1.5小時(shí)標(biāo)準(zhǔn)放電： 0.33C（ 66A）8放電電流最大持續(xù)放電：0.7C （ 140A）最大脈沖放電（10s）： 1C （ 200A）9放電截止電壓529.2V充電： 0 C 以下禁止充電0C-10 C0.1C Max. （ 20A）10工作溫度范圍10C -20 C 0.5C Ma

28、x. (100A)20C -50 C 0.7C Max. (140A)50C 以上禁止充電放電： -20 C 55 C11存儲(chǔ)溫度-30 C 60 C12電池柜尺寸1350*950*2000mm（長 * 寬 * 高）13電柜重量1.6T14通訊協(xié)議CAN2.0B5.5 總控柜選擇總控柜內(nèi)部配備一個(gè)UPS，給 8 電池柜和 1 個(gè)總控柜的電池管理系統(tǒng)提供穩(wěn)定的電源，在外部斷電的情況下為系統(tǒng)提供備用電源，爭取到處理時(shí)間緊急處理斷電情況。 UPS 安裝于總控柜的總控盒內(nèi)部，市電經(jīng)總控盒內(nèi)部的開關(guān)電源轉(zhuǎn)變成24V 的直流電給 UPS里的電池充電， UPS 輸出 12V 的電源作為電池系統(tǒng)的工作電源。在

29、市電斷電的情況下，由UPS里的電源提供12V 的工作電源給系統(tǒng)使用。監(jiān)控電腦顯示屏：用于顯示電池組的運(yùn)行數(shù)據(jù)和系統(tǒng)信息監(jiān)控電腦主機(jī)：用于電池組數(shù)據(jù)運(yùn)行數(shù)據(jù)處理和保存電源指示燈：用于指示總控柜 DC 12V、 AC 220V、直流高壓狀態(tài)14系統(tǒng)工作狀態(tài)指示燈：用于指示電池柜 / 總控柜工作狀態(tài)急停按鈕： 用于緊急時(shí)切斷所有電池柜高壓直流電路220V 交流開關(guān)：用于控制總控柜 AC 220V交流電路通斷電池柜直流接觸器：用于手動(dòng)控制電池柜高壓直流電路通斷柜頂風(fēng)機(jī)：用于將總控柜內(nèi)外空氣交換5.6 電池管理系統(tǒng)選擇電池管理系統(tǒng)電池組進(jìn)行全面地監(jiān)控、診斷，數(shù)據(jù)處理與存儲(chǔ)以及電路控制和系統(tǒng)通信等功能，包含電池管理單元（CSC）、電池管理系統(tǒng)（ BMS）、高壓線路控制單元、 儲(chǔ)能柜預(yù)充電（并聯(lián)）線路、高壓檢測電源、熱管理單元、電流檢測單元、以及電池監(jiān)控系統(tǒng)等。電池管理系統(tǒng)用于檢測電池柜內(nèi)單體電池電壓、溫度、電流，計(jì)算過電池柜電池 SOC，存儲(chǔ)相關(guān)電池柜制造信息及必要的運(yùn)行歷史數(shù)據(jù)，并與上一級電池管理系統(tǒng)進(jìn)行實(shí)時(shí)